Elektrikli yılan balıklarının garip genetik etkisini ortaya çıkarmak

Daha önce yapılan bir keşif, elektrikli yılan balıklarının yakındaki organizmaların genetiğini doğal olarak değiştirebildiğini gösteriyor. Nagoya Üniversitesi Araştırmacılar genetik değişikliklerde doğal elektriğin rolünü vurguluyor.

Elektrikli yılan balığı, dünyadaki en büyük enerji yaratan yaratıktır. Makineye güç sağlamak için yeterli olan 860 volta kadar voltaj üretebilir. Yakın zamanda yapılan bir araştırmada, Japonya’daki Nagoya Üniversitesi’nden bir araştırma grubu, elektrikli yılan balıklarının genç balık larvalarının genetiğini değiştirmeye yetecek kadar elektrik yayabildiğini buldu. Bulgularını bilimsel dergide yayınladılar PeerJ – Yaşam ve Çevre.

Doğanın elektroporasyon anlayışı

Araştırmacıların bulguları, bir gen aktarım tekniği olan elektroporasyon hakkında bildiklerimize katkıda bulunuyor. Elektroporasyon, hücre zarında geçici gözenekler oluşturmak için bir elektrik alanı kullanır. Bu, moleküllerin örneğin DNA Veya proteinler hedef hücreye girer.

Araştırmacılar, dünyadaki en büyük enerji üreten canlı olan elektrikli yılan balığının, minik balık larvalarının genetiğini değiştirmeye yetecek kadar elektrik açığa çıkarabildiğini keşfetti. Kredi bilgileri: Shintaro Sakaki

Araştırma grubu, Nagoya Üniversitesi’nden Profesör Eiichi Hondo ve Yardımcı Doçent Atsu Iida tarafından yönetildi. Bir nehirde elektriğin akması durumunda yakındaki organizmaların hücrelerini etkileyebileceğine inanıyorlardı. Hücreler, çevresel DNA olarak bilinen DNA parçalarını suya dahil edebilir. Bunu test etmek için laboratuvarlarında küçük balıkları, zebra balığının DNA’yı alıp almadığını görmek için ışıkta parlayan bir işaretleyici içeren bir DNA çözeltisine maruz bıraktılar. Daha sonra elektrikli bir yılanbalığı soktular ve elektriği boşaltmak için besleyiciyi ısırmasını sağladılar.

Elektrikli yılan balıkları: genetik değişimin doğal itici güçleri

Ida’ya göre elektroporasyon genellikle yalnızca laboratuvarda var olan bir süreç olarak görülüyor, ancak kendisi buna ikna olmamıştı. “Doğada elektroporasyonun meydana gelebileceğini düşündüm” dedi. “Amazon Nehri’ndeki elektrikli yılan balıklarının bir enerji kaynağı olarak görev yapabileceğini, çevrede yaşayan organizmaların alıcı hücreler olarak hareket edebildiğini ve suya salınan çevresel DNA parçalarının yabancı genlere dönüşerek organizmalarda genetik rekombinasyona neden olabileceğini fark ettim. ” Elektrik deşarjı nedeniyle çevredeki yaşam.

Zebra balığı larvalarının DNA’sı (yeşil renkle gösterilmiştir) yılanbalığının yaydığı elektrikle değiştirildi. (Zebra balığı görüntüleri ve vurgulanan GFP görüntüleri üst üste bindirilir). Kredi bilgileri: Shintaro Sakaki

Araştırmacılar larvaların %5’inde gen aktarımını gösteren işaretlerin bulunduğunu keşfetti. Ida, “Bu, yılan balığının tipik olarak elektroporasyonda kullanılan makinelerle karşılaştırıldığında farklı darbe şekillerine ve kararsız voltajlara sahip olmasına rağmen, elektrikli yılan balığından gelen deşarjın hücrelere gen transferini arttırdığını gösteriyor” dedi. “Elektrikli yılan balıkları ve elektrik üreten diğer organizmalar, doğadaki genetik modifikasyonu etkileyebilir.”

Diğer çalışmalar, yıldırım gibi doğal alanlarda nematodları ve toprak bakterilerini etkileyen benzer olayları gözlemlemiştir. Ida, canlı organizmalardaki elektrik alanına yönelik araştırma olanakları konusunda oldukça heyecanlı. Bu etkilerin geleneksel aklın anlayabileceğinin ötesine geçtiğine inanıyor. “Böyle ‘beklenmeyen’ ve ‘alışılmışın dışında’ fikirlere dayanan yeni biyolojik olguları keşfetme girişimlerinin, dünyayı canlı organizmaların karmaşıklıkları konusunda aydınlatacağına ve gelecekte atılımlara yol açacağına inanıyorum” dedi.

Zebra balığı larvaları ve DNA çözeltisi küçük bir kaba yerleştirildi ve deneyci onu beslediğinde elektrikli yılan balığının elektrik darbeleri ürettiği tankın içine yerleştirildi. Kredi bilgileri: Shintaro Sakaki

Referans: Shintaro Sakaki1, Ryo Ito1, Hideki Abe1, Masato Kinoshita2, Eiichi Hondo1, Atsu Iida, 4 Aralık 2023, “Elektrikli yılan balıklarından elektrik organlarının boşaltılması, laboratuvar koşullarında DNA’nın yetişkin larvalara dönüşümünü kolaylaştırır”, PeerJ – Yaşam ve Çevre.
DOI: 10.7717/peerj.16596